JPS63179916A - Thermoplastic polyurethane resin for moisture-permeable and waterproofing material - Google Patents

Thermoplastic polyurethane resin for moisture-permeable and waterproofing material

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JPS63179916A
JPS63179916A JP62011420A JP1142087A JPS63179916A JP S63179916 A JPS63179916 A JP S63179916A JP 62011420 A JP62011420 A JP 62011420A JP 1142087 A JP1142087 A JP 1142087A JP S63179916 A JPS63179916 A JP S63179916A
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伊藤 典嗣
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled resin, containing polysiloxanediol and polyoxytetramethylene glycol, etc., in a specific proportion as soft segment and capable of providing films having excellent surface slipperiness, light fastness, hydrolytic resistance, etc., and improved moisture permeability as well as water repellency. CONSTITUTION:A polyurethane resin, constituted of soft segments consisting of (A) a polysiloxanediol having 600-3,000 average molecular weight, (B) polyoxytetramethlylene glycol having 800-2,200 average molecular weight and, if necessary, (C) other diols and hard segments consisting of (D) an aliphatic diisocyanate and (E) an aliphatic diamine and containing 3-50wt.% component (A) and the component (B) in an amount of 0.6 based on the component (A). For example, the above-mentioned resin is obtained by initially carrying out reaction at 1/1.3-1/4.5 ratio of OH groups of the soft segment to NCO groups of the a component (D) to prepare a prepolymer and then extending the chain with the component (E).

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規にして有用なる、すぐれた透湿性と防水性
とを有する透湿防水素材用熱可塑性ポリウレタン樹脂に
関し、さらに詳細には、特定のソフトセグメントとハー
ドセグメントとから構成された、衣料用をはじめとして
、各種産業資材用または医療資材用などを対象とした透
湿防水加工素材に適する熱可塑性ポリウレタン樹脂に関
する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a new and useful thermoplastic polyurethane resin for moisture permeable and waterproof materials having excellent moisture permeability and waterproof properties. This invention relates to a thermoplastic polyurethane resin that is composed of a soft segment and a hard segment and is suitable for moisture-permeable and waterproof materials for use in clothing, various industrial materials, medical materials, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ところで、衣料用基材には透湿性、耐光性、耐NOx性
(耐オキシダント性)、表面滑性、撥水性、柔軟性、耐
加水分解性または耐洗濯性などの如き数多くの物性が要
求されていることは良く知られている。中でも、スポー
ツ用衣料の一般化に伴って高い透湿性と、すぐれた防水
性とを併せ有することは不可欠となっている。
By the way, base materials for clothing are required to have many physical properties such as moisture permeability, light resistance, NOx resistance (oxidant resistance), surface smoothness, water repellency, flexibility, hydrolysis resistance, and washing resistance. It is well known that Among these, as sports clothing becomes more popular, it has become essential to have both high moisture permeability and excellent waterproofness.

従来、高透湿皮膜を得るためには、それがポリウレタン
皮膜であれ、その他の合成樹脂皮膜であれ、皮膜を斧孔
化せしめるという方法によるか、あるいは多孔化せずに
樹脂を親水化せしめるという方法によるかしていた。
Conventionally, in order to obtain a highly moisture-permeable film, whether it is a polyurethane film or other synthetic resin film, there are two methods: to make the film porous, or to make the resin hydrophilic without making it porous. It depends on the method.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、皮膜を多孔化せしめるという方法による場合
には、高い透湿度が得られるものの、そうした反面で、
かかる加工法自体が比較的複雑であるし、しかも得られ
る皮膜の強度の向上化が期し難く、漏水も起こシ易く、
ひいては洗濯のさいに耐水度が低下するという欠点があ
る。
However, although high moisture permeability can be obtained by making the film porous, on the other hand,
This processing method itself is relatively complicated, and furthermore, it is difficult to improve the strength of the resulting film, and water leakage is likely to occur.
Furthermore, there is a drawback that water resistance decreases during washing.

他方、樹脂を親水化せしめるという方法による場合には
、かかる加工法自体に手間がかからず、しかも強い皮膜
強度をもったものが得られるという反面、高い透湿度が
得られ難く、シかも樹脂を親水化せしめることによって
皮膜それ自体の耐水性や耐加水分解性の劣化が起こシ易
いという欠点がある。
On the other hand, when using a method of making the resin hydrophilic, the processing method itself does not require much effort and a film with strong film strength can be obtained, but on the other hand, it is difficult to obtain high moisture permeability, and the resin may become The disadvantage is that by making the film hydrophilic, the water resistance and hydrolysis resistance of the film itself tend to deteriorate.

このように、従来よシ採られている方法に従う限シは、
必ずしも満足すべき高透湿皮膜を得ることができなくな
った。
In this way, as long as the conventional method is followed,
It is no longer possible to obtain a highly moisture permeable film that is necessarily satisfactory.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

しかるに、本発明者らは加工法それ自体が簡単で、かつ
漏水の心配のない非多孔質であって、しかも高い透湿性
を有すると同時に撥水性にも富んだ、表面滑性、耐光性
、耐NOx性、耐水性ならびに耐加水分解性などにバラ
ンスのとれたウレタン樹脂を提供するべく鋭意検討を重
ねた結果、ポリシロキサンジオールという特定のソフト
セグメントの存在が上述した如き目的に合致するもので
あることを見い出して、本発明を完成させるに到った。
However, the present inventors have found that the processing method itself is simple, the material is non-porous with no risk of water leakage, has high moisture permeability, is highly water repellent, has surface smoothness, light resistance, As a result of extensive research in order to provide a urethane resin with a good balance of NOx resistance, water resistance, and hydrolysis resistance, we found that the presence of a specific soft segment called polysiloxane diol met the above objectives. After discovering something, we have completed the present invention.

すなわち、本発明はソフトセグメントが、熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂の固形分を基準として3〜50重量%の、
平均分子量が600〜3,000なる範囲内のポリシロ
キサンジオールと、このポリシロキサンジオールの含有
率の[lL6倍以上の、平均分子量が800〜2.00
−0なる範囲内のポリオキシナト2メチレングリコール
と、必要によりさらに、これらのポリシロキサンジオー
ルおよびポリオキシテトラメチレングリコール以外の他
のジオール類とから構成される一方で、ハートセグメン
トが脂肪族ジイソシアネートと脂肪族ジアミンとから構
成されている、高い透湿性と防水性とを有する透湿防水
素材用の熱可塑性ポリウレタン樹脂を提供しようとする
ものである。
That is, in the present invention, the soft segment is 3 to 50% by weight based on the solid content of the thermoplastic polyurethane resin.
A polysiloxane diol with an average molecular weight of 600 to 3,000 and a content of 6 times or more of the polysiloxane diol and an average molecular weight of 800 to 2.00.
-0 polyoxynato 2 methylene glycol and, if necessary, other diols other than these polysiloxane diols and polyoxytetramethylene glycol; The object of the present invention is to provide a thermoplastic polyurethane resin for use in moisture permeable and waterproof materials, which is composed of diamine and has high moisture permeability and waterproof properties.

ここにおいて、上記したポリシロキサンジオールとは、
で示されるような化合物を相称するものである。
Here, the above-mentioned polysiloxane diol is
It is similar to the compound shown in .

そして、当該ポリシロキサンジオールの本発明ポリウレ
が適当である。3重量%未満である場合忙は、十分な耐
水性や表面滑性が得られ難くなるし、逆に50M量%を
超える場合には、コストが高くなるために好ましくない
The polyurethane of the present invention made of the polysiloxane diol is suitable. If the amount is less than 3% by weight, it becomes difficult to obtain sufficient water resistance and surface smoothness, and if it exceeds 50% by weight, the cost increases, which is not preferable.

また、当該ポリシロキサンジオールの平均分子量が60
0未満となる場合には、シリコーン特有の撥水性や滑性
が期侍できなくなるし、逆に3.0[10を超える場合
には、他のウレタン樹脂原料、すなわちポリオキシテト
ラメチレングリコール、これら当該ポリシロキサンジオ
ールおよびポリオキシテトラメチレングリコール以外の
ジオール類、脂肪族ジインシアネートならびに脂肪族ジ
アミンとの相溶性が低下するために安定なポリウレタン
樹脂溶液が得られ難くなるし、ひいては皮膜も均一性に
欠けるものとなる処から、いずれも好ましくない。
Further, the average molecular weight of the polysiloxane diol is 60
If it is less than 0, the water repellency and lubricity peculiar to silicone cannot be maintained, and conversely, if it exceeds 3.0 [10, other urethane resin raw materials, such as polyoxytetramethylene glycol, etc. Since the compatibility with diols other than the polysiloxane diol and polyoxytetramethylene glycol, aliphatic diincyanate, and aliphatic diamine decreases, it becomes difficult to obtain a stable polyurethane resin solution, and as a result, the film becomes less uniform. Both are undesirable because they result in something missing.

前記ポリオキシテトラメチレングリコールの本発明ポリ
ウレタン樹脂中における含有率としては、前掲した如き
ポリシロキサンジオールの含有率の1]、6倍以上、好
ましくは0.6〜5倍以上なる範囲内であることが必要
である。
The content of the polyoxytetramethylene glycol in the polyurethane resin of the present invention is 1], 6 times or more, preferably 0.6 to 5 times or more, the content of the polysiloxane diol as mentioned above. is necessary.

当該ポリオキシテトラメチレングリコールの含有率が前
掲のポリシロキサンジオールの含有率の0.6倍未満と
なる場合には、かかるポリシロキサンジオールとの相溶
性が著しく低下することとなり、その結果、均一なポリ
ウレタン樹脂皮膜が得られ難くなる。
If the content of the polyoxytetramethylene glycol is less than 0.6 times the content of the above-mentioned polysiloxane diol, the compatibility with the polysiloxane diol will be significantly reduced, resulting in a uniform It becomes difficult to obtain a polyurethane resin film.

そして、尚該ポリオキシテトラメチレングリコールの平
均分子量としては800〜2,200なる範囲内が適当
である。800未満である場合にも、逆に2,200を
超える場合にも共に、前掲のポリシロキサンジオールと
の相溶性が著しく低下するようになシ、したがって安定
な樹脂溶液が得られ難くなるので、いずれも好壕しくな
い。
The average molecular weight of the polyoxytetramethylene glycol is suitably within the range of 800 to 2,200. Both when it is less than 800 and conversely when it exceeds 2,200, the compatibility with the above-mentioned polysiloxane diol decreases significantly, and therefore it becomes difficult to obtain a stable resin solution. Neither of these are good conditions.

他方、前記した脂肪族ジイソシアネートとは、分子中に
2個のイソシアネート基を有する化合物を指称するもの
のうち、それぞれのイソシアネート基が直接、芳香環に
結合していない化合物を広く包含するものである。その
うちでも代表的な化合物を挙げればイソホロンジイソシ
アネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,
4′−ジイソシアネート(水素化MDI)、ヘキサメチ
レンジインシアネー)(HDI)または水素化キシリレ
ンジイソシアネート(HXDI)などである。これらは
1種または2種以上で用いられる。
On the other hand, the aforementioned aliphatic diisocyanate refers to compounds having two isocyanate groups in the molecule, and broadly includes compounds in which each isocyanate group is not directly bonded to an aromatic ring. Among these, representative compounds include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,
Examples include 4'-diisocyanate (hydrogenated MDI), hexamethylene diinocyanate (HDI), and hydrogenated xylylene diisocyanate (HXDI). These may be used alone or in combination of two or more.

また、前記脂肪族ジアミンとは分子中に2個のアミン基
を有する化合物を指称するもののうち、それぞれのアミ
ノ基が直接、芳香環に結合していない化合物を広く包含
するものである。そのうちでも代表的なものを挙げれば
ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジアミン(水素化
MDA)、エチレンジアミン、インホロンジアミン(I
PDA)またはへキサメチレンジアミンなどである。
Further, the aliphatic diamine refers to compounds having two amine groups in the molecule, and broadly includes compounds in which each amino group is not directly bonded to an aromatic ring. Among them, representative ones include dicyclohexylmethane-4,4'-diamine (hydrogenated MDA), ethylenediamine, and inphoronediamine (I
PDA) or hexamethylene diamine.

さらに、本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂を調製する
に当って用いられる、前掲したそれぞれポリシロキサン
ジオールおよびポリオキシテトラメチレングリコール以
外のジオールとしては、一般にポリウレタン樹脂の製造
に用いられているジオール類であれば、いずれでもよい
が、そのうちでも代表的なものを挙げれば、ポリオキシ
エチレングリコールもしくはポリオキシプロピレングリ
コールの如きポリオキシアルキレン−ブタンジオール、
1,4−ブタンジオール、1,5−ベンタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルクリコール、
3−メチル−1,5−ペンメンジオ−/I/i−ル)の
如き分子内に2個のアルコール性水酸基を有する化合物
:これらの各種グリコール類(ジオール類)とこはく酸
、アジピン酸、アゼライン酸もしくはセパチン酸または
フタル酸、イソフタル酸もしくはテレフタル酸の如き二
塩基酸あるいは炭酸などとのエステルジオール類;さら
にはγ−カプロラクトン全開環重合させて得られるジオ
ール類などである。
Furthermore, diols other than the above-mentioned polysiloxane diol and polyoxytetramethylene glycol used in preparing the thermoplastic polyurethane resin of the present invention may be diols generally used in the production of polyurethane resins. Any of them may be used, but typical examples include polyoxyalkylene-butanediol such as polyoxyethylene glycol or polyoxypropylene glycol;
1,4-butanediol, 1,5-bentanediol,
1,6-hexanediol, neopentyl glycol,
Compounds with two alcoholic hydroxyl groups in the molecule, such as 3-methyl-1,5-penmendiol/I/i-ol: These various glycols (diols), succinic acid, adipic acid, azelaic acid or ester diols with dibasic acids such as sepatic acid, phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid, or carbonic acid; and diols obtained by complete ring-opening polymerization of γ-caprolactone.

以上に掲げられたような各種のウレタン樹脂原料を用い
て本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂を調製するに当っ
て、その調製方法は伺ら限定されるものではないが、ソ
フトセグメントたる長鎖ジオール類のヒドロキシル基と
脂肪族ジイソシアネートのインシアネート基との比率と
しては1 / 1.3〜1/4.5程度が適当であって
、まず、かかる比率でインシアネート・プレポリマーを
調製し、次いでこのプレポリマーを脂肪族ジアミンで鎖
伸長せしめるという、いわゆるプレポリマー法に従うこ
とを推奨するものである。
In preparing the thermoplastic polyurethane resin of the present invention using the various urethane resin raw materials listed above, the preparation method is not limited, but long chain diols as soft segments can be used. The appropriate ratio of the hydroxyl group of the diisocyanate to the incyanate group of the aliphatic diisocyanate is about 1/1.3 to 1/4.5. It is recommended to follow the so-called prepolymer method, in which a prepolymer is chain-extended with an aliphatic diamine.

こうした一連の反応は溶液中で行なわれるのが一般的で
あるが、そのさい、前掲のウレタン樹脂原料中のポリシ
ロキサンジオールをはじめとする各種ジオール類(グリ
コール類)との相溶性や、得られる熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂との相溶性などの面から、溶剤としてはジメチル
ホルムアミドをそれ単独で、または他の溶剤との混合状
態で、あるいはトルエンとイソプロパツールの如きアル
コール類との混合溶剤、またはトルエンとエチルセロソ
ルブの如きグリコールエーテル類との混合溶剤を任意の
割合で用いるのが好ましい。
These series of reactions are generally carried out in a solution, and in doing so, the compatibility with various diols (glycols) including the polysiloxane diol in the urethane resin raw materials mentioned above, and the resulting In terms of compatibility with the thermoplastic polyurethane resin, dimethylformamide is used alone or in a mixed state with other solvents, or a mixed solvent of toluene and alcohols such as isopropanol, or toluene is used. It is preferable to use a mixed solvent of glycol ether and glycol ether such as ethyl cellosolve in any proportion.

また必要に応じて、本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂
には公知慣用の反応触媒を用いることは一向に差し支え
がないし、さらに本発明の目的および効果が損われない
限シにおいて公知慣用の顔料、充填剤、光安定剤または
酸化防止剤などの各種添加剤を配合することも一向に差
し支えがない。
Furthermore, if necessary, there is no problem in using a known and commonly used reaction catalyst in the thermoplastic polyurethane resin of the present invention, and furthermore, as long as the purpose and effect of the present invention are not impaired, known and commonly used pigments and fillers may be used. There is no problem in adding various additives such as light stabilizers or antioxidants.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

かくして得られる本発明の透湿防水素材用熱可塑ポリウ
レタン樹脂は分子中にポリシルキサン結合を含むもので
あるために、本発明ポリウレタン柄脂よシ得られる皮膜
は表面滑性が良好であることはもとよ択撥水性にもすぐ
れるし、しかも高い透湿性をも有すると同時に耐光性、
耐NOx性、耐加水分解性ならびに耐洗濯性も良好であ
る処から、とシわけ透湿防水加工用素材として最適のも
のである。
Since the thus obtained thermoplastic polyurethane resin for moisture-permeable waterproof materials of the present invention contains polysilxane bonds in its molecules, the film obtained from the polyurethane pattern resin of the present invention not only has good surface smoothness. It has excellent water-selective repellency and high moisture permeability, as well as light resistance.
Because it has good NOx resistance, hydrolysis resistance, and washing resistance, it is ideal as a material for waterproofing and moisture permeability.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を実施例および比較例によシ具体的に説明
するが、以下において部および%は特に断シのない限シ
、すべて重量基準であるものとする。
Next, the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Comparative Examples. In the following, parts and percentages are all based on weight unless otherwise specified.

なお、得られた樹脂についての諸物性の評価は次のよう
な要領で行なったものである。
The various physical properties of the obtained resin were evaluated in the following manner.

まず、100%モジュラス、破断強度および破断時伸び
、からなる強伸度は幅が5簡で、かつ標線間距離が20
wnなる短冊型フィルムを試料とし、この試料を20℃
、65%R,H,なる室内において3日間熟成させたの
ち、同室内において引張速度が600WI+II/m1
n なる条件で測定したものである。
First, the strength and elongation, which consists of 100% modulus, breaking strength, and elongation at break, has a width of 5 and a distance between gauge lines of 20.
A strip-shaped film named wn was used as a sample, and the sample was heated to 20°C.
After aging for 3 days in a room with 65% R, H, the tensile speed was 600WI+II/m1 in the same room.
Measured under the conditions of n.

次に、透湿度はJIS  Z−0208に従って、半径
が30mなる円形フィルムを試料とし、この試料につい
て40℃、90%R0H,なる雰囲気中で測定したもの
である。
Next, moisture permeability was measured in accordance with JIS Z-0208 using a circular film with a radius of 30 m as a sample, at 40° C. and in an atmosphere of 90% ROH.

また、表面滑性はガラス基板上に膜厚が20μmなるフ
ィルムを作成してこれを試料とし、この試料を20℃、
65%R,H,なる室内において6日間熟成させたのち
、rHEIDON−14J (西ドイツ国ヘイトン社製
の表面性測定機)にて荷重を20.9として摩擦係数を
測定して評価したものである。
In addition, the surface smoothness was measured by preparing a film with a thickness of 20 μm on a glass substrate and using this sample as a sample at 20°C.
After aging for 6 days in a room with 65% R, H, the friction coefficient was measured and evaluated using rHEIDON-14J (a surface quality measuring machine manufactured by Heyton, West Germany) at a load of 20.9. .

さらに、耐水性はフィルム上に水滴を落としてその水滴
の接触角をゴニオメータ−で測定し、他方、5mX5−
なるサイズのフィルムを水に10分間浸漬させたのちの
面積膨潤率を求めて、それぞれ接触角および水膨歯車に
よ)評価したものである。
Furthermore, water resistance was determined by dropping water droplets on the film and measuring the contact angle of the water droplets with a goniometer.
After immersing a film of the following size in water for 10 minutes, the areal swelling rate was determined and evaluated using the contact angle and water expansion gear, respectively.

さらにまた、耐加水分解性はフィルムを70℃、95%
R,H,なる雰囲気中に4日間保持させたのち、前述し
た如き要領でフィルムの強伸度を測定し、との強伸度の
値から破断強度保持率を算出して評価したものである。
Furthermore, the hydrolysis resistance of the film was 95% at 70°C.
After being kept in an R, H atmosphere for 4 days, the strength and elongation of the film was measured as described above, and the breaking strength retention rate was calculated from the strength and elongation values. .

また、耐光性は「島津フェード・テスター 0F−20
SJ〔■高滓製作所製のフェード・メーター〕を用い、
66℃、40%几H0なる雰囲気中で100時間に亘っ
て光照射を行ない、次いで20℃、65%R,H,に保
持された室内で6日間熟成させたのち強伸度および黄変
度(ΔN)を測定して評価したものである。
In addition, the light resistance is determined by "Shimadzu Fade Tester 0F-20".
Using SJ [■ Fade meter manufactured by Takasugi Seisakusho],
Light irradiation was carried out for 100 hours at 66°C in an atmosphere of 40% H0, and then aged for 6 days in a room maintained at 20°C and 65% R, H, after which strength and elongation and yellowing were determined. (ΔN) was measured and evaluated.

さらに、耐NOx性はJIS  L−0855(旧法)
に従い、2倍濃度でNOxガス(オキシダント・ガス)
を6時間に亘ってフィルムに曝妬せしめたのち、−昼夜
に亘って乾燥せしめてから黄変度(ΔN)を測定して評
価したものである。
Furthermore, NOx resistance is JIS L-0855 (old method)
NOx gas (oxidant gas) at twice the concentration according to
The film was exposed to light for 6 hours and then dried over a day and night, and then the degree of yellowing (ΔN) was measured and evaluated.

実施例1 攪拌機、還流冷却器および温度計を備えた反応容器中に
、平均分子量が2.ODDなるポリシロキサンジオール
〔信越シリコーン■製品を使用〕の45部、平均分子量
が2. D 00なるポリオキシテトラメチレングリコ
ール(PTMG)の45部、平均分子量が2,000な
るポリ(1,4−ブタンジオールアジペート)(PB乃
、)の60部およびトルエンの50部を仕込んでこれら
を溶解させたのち、IPDIの50部と反応触媒として
のジプチル錫ジラウレートの0.05部とを加えて80
℃で4時間反応させ、次いで、トルエンの80部を加え
て、50℃以下に冷却し、インシアネート当量が110
0なるインシアネート・プレポリマーの溶液を得た。
Example 1 In a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, an average molecular weight of 2. 45 parts of polysiloxane diol (using Shin-Etsu Silicone product), ODD, with an average molecular weight of 2. 45 parts of polyoxytetramethylene glycol (PTMG) having an average molecular weight of 2,000, 60 parts of poly(1,4-butanediol adipate) (PB) having an average molecular weight of 2,000, and 50 parts of toluene were charged. After dissolving, 50 parts of IPDI and 0.05 part of diptyltin dilaurate as a reaction catalyst were added to make 80
℃ for 4 hours, then 80 parts of toluene was added and cooled to below 50℃ until the incyanate equivalent was 110.
A solution of incyanate prepolymer 0 was obtained.

別に、攪拌機、還流冷却器および温度計を備えた反応容
器中に、H,、MDAの25部、トルエンの190部、
イソプロパツール(IPA)の300部、メチルセロン
ルブの14部0部および反応停止剤としてのジ−n−ブ
チルアミン(D−nBA)の0.15部を仕込んで、さ
らにここにインシアネート・プレポリマー溶液の270
部を加えて35℃で2時間反応させ、不揮発分(N、 
V、 )が20%で、かつ25℃における粘度(以後も
同様)が14,000cpsなる無色透明のポリウレタ
ン樹脂溶液を得た。
Separately, in a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, 25 parts of H, MDA, 190 parts of toluene,
300 parts of isopropanol (IPA), 14 parts and 0 parts of methylceronelube, and 0.15 parts of di-n-butylamine (D-nBA) as a reaction terminator were charged, and incyanate precipitate was added thereto. 270 of polymer solution
of the non-volatile components (N, N,
A colorless and transparent polyurethane resin solution having V, ) of 20% and a viscosity at 25° C. (the same applies hereafter) of 14,000 cps was obtained.

実施例2 出発原料として、平均分子量が2,000なるポリシロ
キサンジオールの18部、平均分子量が2,000なる
PTMGの90部、平均分子量が2,000なるポ!J
 (1、3−プロピレングリコール)(PPG)の42
部およびトルエンの50部を用いてこれらを溶解させる
ように変更した以外は、実施例1と同様にしてイソシア
ネート当量がi、i ooなるインシアネート・プレポ
リマーの溶液を得た。
Example 2 As starting materials, 18 parts of polysiloxane diol with an average molecular weight of 2,000, 90 parts of PTMG with an average molecular weight of 2,000, and polysiloxane diol with an average molecular weight of 2,000 are used. J
(1,3-propylene glycol) (PPG) 42
A solution of inocyanate prepolymer having isocyanate equivalents of i and ioo was obtained in the same manner as in Example 1, except that 50 parts of inocyanate and toluene were used to dissolve them.

以後も、このインシアネート・プレポリマー溶液を用い
るように変更した以外は、実施例1と同様にしてN、V
、が20%で、かつ粘度が9600cpsなる無色透明
のポリウレタン樹脂溶液を得た。
Thereafter, N, V
A colorless and transparent polyurethane resin solution having a viscosity of 20% and a viscosity of 9,600 cps was obtained.

実施例3 出発原料として、平均分子量が2,000なるポリシロ
キサンジオールの90部、平均分子量が2,000なる
PTMGの60部およびトルエンの50部を用いてこれ
らを溶解させるように変更した以外は、実施例1と同様
にしてインシアネート当量がtlooなるインシアネー
ト・プレポリマーの溶液を得た。
Example 3 As starting materials, 90 parts of polysiloxane diol with an average molecular weight of 2,000, 60 parts of PTMG with an average molecular weight of 2,000, and 50 parts of toluene were used as starting materials, except that these were changed to dissolve them. In the same manner as in Example 1, a solution of an incyanate prepolymer having an incyanate equivalent of tloo was obtained.

以後も、このインシアネート・プレポリマー溶液を用い
るように変更した以外は、実施例1と同様にしてN、 
V、が20%で、かつ粘度が13,500cpsなる無
色透明のポリウレタン樹脂溶液を得た。
Thereafter, N, N,
A colorless and transparent polyurethane resin solution having a V of 20% and a viscosity of 13,500 cps was obtained.

実施例4 出発原料として、平均分子量が2,000なるポリシロ
キサンジオールの45部、平均分子量が2,000なる
PTMGの45部、平均分子量が2,000なるポリエ
チレングリコール(PEG)の45部およびトルエンの
50部を用いてこれらを溶解させるように変更した以外
は、実施例1と同様にしてイソシアネート当量が110
0なるイソシアネート・プレポリマーの溶液を得た。
Example 4 As starting materials, 45 parts of polysiloxane diol with an average molecular weight of 2,000, 45 parts of PTMG with an average molecular weight of 2,000, 45 parts of polyethylene glycol (PEG) with an average molecular weight of 2,000, and toluene. The isocyanate equivalent was 110 in the same manner as in Example 1, except that 50 parts of
A solution of isocyanate prepolymer 0 was obtained.

以後も、このインシアネート・プレポリマー溶液を用い
るように変更した以外は、実施例1と同様にしてN、 
V、が20%で、かつ粘度が’2100cpsなるポリ
ウレタン樹脂溶液を得た。
Thereafter, N, N,
A polyurethane resin solution having a V of 20% and a viscosity of 2100 cps was obtained.

実施例5 出発原料として、平均分子量がtoooなるポリシロキ
サンジオールの45部、平均分子量が1000なるP 
TMGの60部、平均分子量が2,000なるPEGの
45部およびトルエンの55部を用いて溶解させるよう
に変更させ、次いでこれに加えるべきIPDIの使用量
を60部に、なおかつ加えるべきトルエンの使用量全8
5部に変更させるように変更させた以外は、実施例1と
同様にしてインシアネート当量が1225なるイソシア
ネート・プレポリマーの溶液を得た。
Example 5 As starting materials, 45 parts of polysiloxane diol with an average molecular weight of too much, P with an average molecular weight of 1000
The solution was changed to 60 parts of TMG, 45 parts of PEG with an average molecular weight of 2,000, and 55 parts of toluene, and then the amount of IPDI to be added to this was changed to 60 parts, and the amount of toluene to be added was changed. Total amount used: 8
A solution of an isocyanate prepolymer having an incyanate equivalent of 1225 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount was changed to 5 parts.

以後も、H,、MDA、)ルエン、IPA、メチルセロ
ソルブおよび])−nBAの使用量をそれぞれ20部、
130部、225部、110部および0.12部に変更
すると共に、加えるべきインシアネート・プレポリマー
溶液の側石量をも242部に変更した以外は、実施例1
と同様にしてN、 V。
Thereafter, the amounts of H, MDA, ) toluene, IPA, methyl cellosolve and ])-nBA were adjusted to 20 parts each,
Example 1 except that the amounts were changed to 130 parts, 225 parts, 110 parts, and 0.12 parts, and the amount of side stones to be added to the incyanate prepolymer solution was also changed to 242 parts.
Similarly, N, V.

が20%で、かつ粘度が15,000cpsなる無色透
明のポリウレタン樹脂溶液を得た。
A colorless and transparent polyurethane resin solution having a viscosity of 20% and a viscosity of 15,000 cps was obtained.

比較例1 出発原料として、平均分子量が2,000なるPTMG
の105部、平均分子量が2,000々るPBAの45
部およびトルエンの50部を用いてこれらを溶解させる
ように変更した以外は、実施例1と同様にして対照用の
、イソシアネート当量が1.I Doなるインシアネー
ト・プレポリマー溶液を得た。
Comparative Example 1 PTMG with an average molecular weight of 2,000 as a starting material
105 parts of PBA with an average molecular weight of 2,000
Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 50 parts of isocyanate equivalents and toluene were used to dissolve them. An incyanate prepolymer solution called IDo was obtained.

以後も、この対照用インシアネート・プレポリマー溶液
を用いるように、変更した以外は、実施例1と同様にし
て対照用のポリウレタン樹脂溶液を得た。このものはN
、 V。
Thereafter, a control polyurethane resin solution was obtained in the same manner as in Example 1, except that this control incyanate prepolymer solution was used. This thing is N
, V.

が20%で、かつ粘度が12,100cpsなる無色透
明な溶液であった。
It was a colorless and transparent solution with a viscosity of 20% and a viscosity of 12,100 cps.

比較例2 出発原料として、平均分子量が2,000なるPTMG
の60部、平均分子量が2,000なるPEGの45部
、平均分子量が2,000なるPBAの45部およびト
ルエンの50部を用いてこれらを溶解させるように変更
した以外は、実施例1と同様にして対照用の、イソシア
ネート当量がtlooなるイソシアネート・プレポリマ
ー溶液を得た。
Comparative Example 2 PTMG with an average molecular weight of 2,000 as a starting material
Example 1 except that 60 parts of PEG with an average molecular weight of 2,000, 45 parts of PBA with an average molecular weight of 2,000, and 50 parts of toluene were used to dissolve these. Similarly, a control isocyanate prepolymer solution having an isocyanate equivalent of tloo was obtained.

以後も、この対照用インシアネート・プレポリ−溶液を
用いるように変更した以外は、実施例1と同様にして対
照用のポリウレタン樹脂溶液を得た。このものはN、 
V、が20%で、かつ粘度が12,700cpsなる無
色透明な溶液であった。
Thereafter, a control polyurethane resin solution was obtained in the same manner as in Example 1, except that this control incyanate prepoly solution was used. This one is N.
It was a colorless and transparent solution with a V of 20% and a viscosity of 12,700 cps.

比較例3 出発原料として、平均分子量が2,000なるポリシロ
キサンジオールの45部、平均分子量が2,000なる
P TMGの18部、平均分子量が2,000なるPB
Aの87部およびトルエンの50部を用いてこれらを溶
解させるように変更した以外は、実施例1と同様にして
対照用の、イソシアネート当量がtlooなるインシア
ネート・プレポリマー溶液を得た。
Comparative Example 3 As starting materials, 45 parts of polysiloxane diol with an average molecular weight of 2,000, 18 parts of PTMG with an average molecular weight of 2,000, and PB with an average molecular weight of 2,000.
A control inocyanate prepolymer solution having an isocyanate equivalent of tloo was obtained in the same manner as in Example 1, except that 87 parts of A and 50 parts of toluene were used to dissolve them.

以後も、この対照用イソシアネート・プレポリマー溶液
を用いるように変更した以外は、実施例1と同様にして
対照用のポリウレタン樹脂溶液を得た。このものはN、
 V、が20%で、かつ粘度がll1500cpsなる
、やや白濁した溶液であった。
Thereafter, a control polyurethane resin solution was obtained in the same manner as in Example 1, except that this control isocyanate prepolymer solution was used. This one is N,
It was a slightly cloudy solution with a V of 20% and a viscosity of 1,500 cps.

しかも、この樹脂溶液から常法によシ得られたフィルム
もまた白濁しておシ、他方、この樹脂溶液自体も3日後
には分離を起こした。
Moreover, the film obtained from this resin solution by a conventional method also became cloudy, and on the other hand, the resin solution itself separated after 3 days.

以上の各実施例および比較例で得られたそれぞれの樹脂
について皮膜の物性を比較検討した。それらの結果は第
1表にまとめて示す。
The physical properties of the films of the respective resins obtained in the above Examples and Comparative Examples were compared and examined. The results are summarized in Table 1.

実施例1〜5に示されている如く、本発明の熱可塑性ポ
リウレタン樹脂は強靭であって、すぐれた透湿性を有す
る、しかも水との接触角が90度を超える疎水性のもの
であることが知れる。
As shown in Examples 1 to 5, the thermoplastic polyurethane resin of the present invention is tough, has excellent moisture permeability, and is hydrophobic with a contact angle with water exceeding 90 degrees. can be known.

たとえば実施例4および5のように、親水性のPEGを
共重合せしめた場合には、一層、透湿度が向上し、しか
も水#潤せずに接触角が90度を大きく超え、依然とし
て疎水性を保持しているということは注目に値しよう。
For example, when hydrophilic PEG is copolymerized as in Examples 4 and 5, the water vapor permeability is further improved, and the contact angle greatly exceeds 90 degrees without getting wet with water, and it is still hydrophobic. It is worth noting that it holds.

また、本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂は表面滑性、
耐加水分解性、耐候性ならびに耐NOx性などにもすぐ
れているものであることは言う壕でもない。
In addition, the thermoplastic polyurethane resin of the present invention has surface smoothness,
It is no secret that it has excellent hydrolysis resistance, weather resistance, and NOx resistance.

これに対し、比較例1に示されている如く、ポリシロキ
サンジオールの使用を一切欠如したポリウレタン樹脂は
透湿性に劣るし、表面滑性も悪く、しかも耐加水分解性
や耐候性にも劣るものであることが知れるし、他方、比
較例2に示されている如く、ポリシロキサンジオールの
使用を一切欠如するが、親水性のPEGを共重合せしめ
た場合には、透湿性こそ向上するものの、かかる親水化
のために水膨潤率や接触角などによる疎水性が一層低下
し、しかも耐加水分解性も極めて悪いものであることが
知れる。
On the other hand, as shown in Comparative Example 1, polyurethane resins that do not contain any polysiloxane diol have poor moisture permeability, poor surface smoothness, and are also poor in hydrolysis resistance and weather resistance. On the other hand, as shown in Comparative Example 2, when no polysiloxane diol is used at all, but when hydrophilic PEG is copolymerized, the moisture permeability improves. It is known that due to such hydrophilization, the hydrophobicity due to water swelling rate, contact angle, etc. further decreases, and the hydrolysis resistance is also extremely poor.

また、比較例3に示されている如く、PTMGの含有率
がポリシロキサンジオールの含有率のα6倍未満である
ようなポリウレタン樹脂はそれ自体、白濁する上に、樹
脂溶液の保存安定性もまた悪いものであることが知れる
Furthermore, as shown in Comparative Example 3, a polyurethane resin in which the content of PTMG is less than α6 times the content of polysiloxane diol not only becomes cloudy by itself, but also has poor storage stability of the resin solution. I know it's bad.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ソフトセグメントが、熱可塑性ポリウレタン樹脂固形分
を基準として3〜50重量%の、平均分子量が600〜
3,000なる範囲のポリシロキサンジオールと、この
ポリシロキサンジオールの含有率の0.6倍以上の、平
均分子量が800〜2,200なる範囲内のポリオキシ
テトラメチレングリコールと、必要によりさらに、上記
ポリシロキサンジオールおよびポリオキシテトラメチレ
ングリコール以外の他のジオール類とから構成され、他
方、ハードセグメントが脂肪族ジイソシアネートと脂肪
族ジアミンとから構成されていることを特徴とする、透
湿防水素材用熱可塑性ポリウレタン樹脂。
The soft segment is 3 to 50% by weight based on the solid content of the thermoplastic polyurethane resin, and the average molecular weight is 600 to 600.
3,000 polysiloxane diol, polyoxytetramethylene glycol having an average molecular weight of 800 to 2,200, which is 0.6 times or more the content of this polysiloxane diol, and if necessary, the above-mentioned. A heat-permeable waterproof material comprising a polysiloxane diol and a diol other than polyoxytetramethylene glycol, and a hard segment comprising an aliphatic diisocyanate and an aliphatic diamine. Plastic polyurethane resin.
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